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第01 讲 氯及其重要化合物
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 氯气、氯水、含氯化合物......................................................................................................
知识点1 氯气的性质............................................................................................................................................
知识点2 氯水性质的多重性................................................................................................................................
知识点3 次氯酸和次氯酸盐的性质....................................................................................................................
考向1 考查氯气及其化合物的性质....................................................................................................................
【思维建模】 问题类型 → 知识提取 → 模型匹配
考向2 考查氯水与次氯酸的性质及应用............................................................................................................
考点二 氯气的制法..............................................................................................................................
知识点1 氯气的实验室制法.........................................................................................................................
知识点2 氯气的工业制法....................................................................................................................................
考向1 考查氯气实验室制法的简单应用............................................................................................................
【思维建模】 实验室制取氯气的注意事项
考向2 考查氯气与其他含氯化合物制备的综合................................................................................................
【思维建模】 含氯化合物制备原料转化路径
考点三 卤素的性质及X-的检验.........................................................................................................
知识点1 卤素单质性质的相似性和递变性........................................................................................................
知识点2 卤素离子的检验方法............................................................................................................................
考向1 考查卤素的性质........................................................................................................................................
【思维建模】 卤素性质三维模型
考向2 考查卤素离子的检验.........................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
氯及其化合物的
性质
选择题
非选择题
9 题3 分
16 题2 分
2 题3 分
11 题4 分
19 题2 分
氯气的实验室制
法及含氯化合物
的制备
选择题
非选择题
15 题3 分
3 题3 分
6 题3 分
8 题3 分
其它卤素及X-的
检验
选择题
非选择题
8 题3 分
17 题2 分
5 题3 分
10 题3 分
18 题2 分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,一般融合元素周期律和元素周期表考查氯及其化合物的制备和性质探究;融合
化学实验考查氯及其化合物的制备和性质探究;融合化学反应原理,在化工生产中考查氯及其化合物的应
用及绿色化学。
2.从命题思路上看,试题将以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载
体,与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合
物的性质和应用,要将知识点与实际生活联系起来,关注我国化学前沿的成就和成果。
复习目标:
1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。
2.掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。
3.认识氯元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
2
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考点一 氯气、氯水、含氯化合物
知识点1 氯气的性质
1.氯元素的存在
氯在自然界中以化合态存在,除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖
和盐矿中
2.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色,有刺激性气味的气体,氯气有毒,密度比空气的大,沸点-34.6 ℃,易液化。,能溶
于水(1 体积水中能溶解2 体积的氯气)。液态的氯称为液氯,其水溶液称为氯水
闻气体时的正确操作
用手轻轻地在瓶口闪动,使极少量的气体飘进鼻孔
3.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
①与金属单质的反应:Cl2能与绝大多数金属能反应,且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价
a.与钠反应:2Na+Cl2=====2NaCl (反应现象:产生大量白烟,火焰为黄色)
b.与铁反应:2Fe+3Cl2=====2FeCl3 (反应现象:产生大量棕黄色烟)
c.与铜反应:Cu+Cl2=====CuCl2 (反应现象:产生大量棕黄色烟)
②与非金属单质的反应
a.与氢气反应
H2+Cl2=====2HCl (反应现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾)用于工业制盐酸
H2+Cl2=====2HCl (反应现象:剧烈反应,会发生爆炸,瓶口有白雾) 不能用于工业制盐酸
b.与磷的反应
2P+3Cl2
=====2PCl3 (Cl2不足) (三氯化磷是液体,呈雾状) PCl3+Cl2
△
PCl5
2P+5Cl2
=====2PCl5 (Cl2充足) (五氯化磷是固体,呈白烟状)
反应现象:磷在氯气中剧烈燃烧,在集气瓶口产生大量白色烟雾
c.与硅的反应:Si+2Cl2
高温
SiCl4
③与水的反应:常温下,氯气能溶于水,其水溶液俗称氯水,溶于水中的部分氯气会与水反应,反应的化
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学方程式为:Cl2+H2O
HCl+HClO。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起到消
毒作用,目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒
得分速记
a.常温下Fe 不能与干燥Cl2反应,除非潮湿Cl2。所以,工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中
b.氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸,产生此现象的原因是H2和Cl2混合后光照,反应瞬间完成,
放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸
c.磷在Cl2中燃烧中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应
d.燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:①发光时也要发热;②反应剧烈;③实质是剧烈
的氧化还原反应;④不一定要有氧气的参加
e.干燥的氯气无漂白性,新制氯水具有漂白性,是因为氯气与H2O 反应生成了HClO,实际上起漂白作用
的是HClO
f.不能用pH 试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO 具有漂白性
g.1 mol Cl2与水充分反应转移电子数小于NA (可逆反应)
h.氯水的保存:氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处 (2HClO=====2HCl+O2↑)
④与碱的反应
a.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
化学方程式:Cl2+
2NaOH
==
=NaCl
+
NaClO
+
H 2O (84 消毒液)
离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠,有效成分是次氯酸钠,是混合物
b.与石灰乳反应——制取漂白粉
2Ca(OH)2+
2Cl
2==
=CaCl
2+
Ca(ClO)
2+
2H
2O [工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉]
得分速记
a.工业上为什么用Cl2来制取漂白粉?形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐,便于运输、保存
b.漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2
c.在常温下,Cl2与碱反应的化学方程式一般为:Cl2+碱===次氯酸盐+金属氯化物+水。但在加热的条
件下,Cl2与氢氧化钠溶液的反应为:3Cl2+6NaOH
△
5NaCl+NaClO3+3H2O (热碱溶液中)
d.Cl2与碱反应时:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,1 mol Cl2与足量NaOH 反应转移电子数为NA
e.Ca(ClO)2与浓HCl 反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
Ca(ClO)2与稀HCl 反应:Ca(ClO)2+2HCl(稀)===CaCl2+2HClO
向NaCl 和NaClO 的混合溶液通入稀硫酸:NaCl+NaClO+H2SO4===Na2SO4+Cl2↑+H2O
⑤Cl2与还原性物质反应
a.Cl2与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3 (除去FeCl3中FeCl2)
b.Cl2与KI 溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2 (氯气的检验:湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
c.Cl2与SO2的水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
d.与Na2S 反应:Cl2+Na2S===2NaCl+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓ (氧化性:Cl2>S)
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e.与H2O2反应:Cl2+H2O2===2HCl+O2
f.与NH3反应:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl (检验输氯管道是否发生泄漏)
⑥与有机物反应
a.烷烃的取代反应:CH4+Cl2⃗光照CH3Cl+HCl
b.环己烷与氯气光照取代:
Cl2
光照
HCl
Cl
+
+
c.苯与液溴的取代:
Br
+Br2
FeBr3
+HBr
d.乙烯与溴水加成:CH2==CH2+Br2
CH2Br—CH2Br
4.氯气的用途
制漂白粉、消毒、制盐酸、农药、氯仿等
知识点2 氯水性质的多重性
1. 氯水中存在三个平衡关系
Cl2+H2O
HCl+HClO HClO
H++ClO- H2O
H++OH-
①三种分子:Cl2、H2O、HClO
②四种离子:H+、Cl—、ClO-、OH-(极少量)
2. 氯水性质的多重性
氯水的多种成分决定了它具有多重性质
Cl
①
2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl2是新制氯水的主要成分,为了方便,有时实验室中常用氯水代替
Cl2)如:2FeCl2+Cl2===2FeCl3 SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4 Na2SO3+Cl2+H2O===2HCl+
Na2SO4
HCl
②
酸性:向NaHCO3溶液中加入氯水,有气泡产生就是利用了盐酸的酸性
如:Cl2+
NaHCO
3==
= NaCl
+
CO
2+
HClO
③HClO 的漂白性
a.能使湿润的有色布条或品红褪色
b.向氯水中滴加紫色石蕊溶液,先变红(H+作用的结果),后褪色(HClO 作用的结果)
④HClO 的不稳定性:在强光照射下新制氯水中有气泡生成 (2HClO=====2HCl+O2↑)
⑤Clˉ 的性质:加入AgNO3 溶液可以检验出氯水中的Cl-,现象是有白色沉淀生成
3.新制氯水、久制氯水、液氯的比较
新制氯水
久制氯水
液氯
区别
氯气的水溶液
稀盐酸
氯气的液体状态
分类
混合物
混合物
纯净物
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
组成微粒
Cl2、H2O、HClO、
H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
Cl2
性质
多种成分,多重性质,如:
有酸性(比新制氯水
仅表现Cl2的性质
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酸性、漂白性、强氧化性
强)、无漂白作用
4.氯水中平衡移动的应用
向氯水中
加入的物质
浓度变化
平衡移
动方向
应用
可溶性
氯化物
c(Cl-)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H+)和c(Cl-)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H+)减小
右移
用吸收多余的Cl2
Ca(OH)2
c(H+)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H+)减小
右移
使氯水中c(HClO)增大,制高浓度的HClO 溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水避光保存并现用现配
长久放置
c(HClO)减小
右移
氯水变质为盐酸
知识点3 次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸(HClO)的性质
(1)结构式:H—O—Cl
(2)次氯酸的三大性质
①弱酸性:次氯酸是易溶于水的一元弱酸,酸性比H2CO3还弱
如:NaClO 溶液中通入少量CO2,化学方程式为:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
②不稳定性:2HClO=====2HCl+O2↑ (氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中)
③强氧化性:具有漂白、杀菌能力,用作消毒剂、漂白剂,可以使有色布条、品红溶液等褪色
(3)次氯酸的漂白作用
①原理:将有色物质氧化为稳定的无色物质
②特点:被HClO 漂白的物质,久置后不再恢复原色
③应用范围:几乎所有的有色物质遇HClO 都会褪色
得分速记
a.HClO 和ClO-都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以和Fe2+、I-、S2-、HS-、SO 等发生氧化
还原反应
b.向NaClO 溶液中通入CO2(不论是少量还是过量),均生成HCO 和HClO。原因是酸性:H2CO3>HClO
>HCO
2.次氯酸盐
(1)“84”消毒液:有效成分为NaClO
,
它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是:
ClO
- +
Cl
- +
2H
+ ==
=Cl
2↑ +
H 2O
(2)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2
②漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+
CO
2+
H 2O ==
=2HClO
+
CaCO
3↓
③久置失效原理:Ca(ClO)2易于CO2、H2O 反应,生成的HClO 见光易分解,所以漂粉精、漂白粉都应密
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封、避光保存,并置于阴凉干燥处。漂白粉长期露置于空气中会失效,有关反应的化学方程式是:
Ca(ClO)2+
H 2O +
CO
2==
=CaCO
3↓ +
2HClO
2HClO
=====
2HCl
+
O 2↑
考向1 考查氯气及其化合物的性质
例1(2024·湖南永州·一模)下列方程式书写正确的是
A.氯气通入冷的石灰乳中:
B.乙酰胺在盐酸中水解:
C.硫酸铜溶液遇到闪锌矿变成铜蓝:
D.向
溶液中加入过量的
溶液:
【答案】C
【详解】A.石灰乳为悬浊液,应写化学式,正确的离子方程式为:
,
故A 错误;
B.氨气与盐酸反应生成氯化铵,则乙酰胺在盐酸中的水解反应为:
,故B 错误;
C.硫酸铜与ZnS 反应生成CuS 和硫酸锌,离子方程式为:
,故C 正
确;
D.生成的氢离子与过量的次氯酸根离子结合生成HClO,离子方程式为:
,故D 错误;
故选C。
思维建模 问题类型 → 知识提取 → 模型匹配
(1)制备类:聚焦装置(除杂→收集→尾气处理)与氧化剂选择(MnO2/KMnO4)。
(2)性质类:采用"价态-环境"双判断法(如碱性环境歧化反应、酸性环境归中反应)。
(3)检验类:AgNO3验证Cl-,淀粉KI 验证Cl2。
【变式训练1】(2024·湖南·模拟预测)把浓盐酸分别滴入点滴板上的各种溶液中,现象如下:
实验
现象
①中溶液变蓝
②中溶液产生胶状沉淀
③中生成沉淀
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④中产生刺激性气体
下列分析不正确的是
A.①中溶液变蓝,体现了浓盐酸的氧化性
B.②中产生白色胶状沉淀:2H++
=H2SiO3↓
C.③中产生沉淀的原因可用平衡移动原理解释
D.④中产生刺激性气体:2H++
=SO2↑+H2O
【答案】A
【详解】A.①中HCl 遇KI 溶液不能发生反应产生I2,所以不会出现溶液变蓝的现象,A 错误;
B.由于酸性HCl>H2SiO3,所以遇Na2SiO3溶液会发生反应:2HCl+ Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl,由于硅酸是
白色难溶性的物质,所以会看到产生白色胶状沉淀,B 正确;
C.在饱和NaCl 溶液中存在溶解平衡:NaCl(s)
Na+(aq)+Cl-(aq),HCl 溶于饱和NaCl 溶液,使溶液Cl-
浓度增大,破坏了溶解平衡,平衡逆向移动,降低了NaCl 的溶解度,因此会析出NaCl 固体,即产生白色
沉淀,C 正确;
D.浓盐酸与亚硫酸钠发生反应,强酸制弱酸,④中产生刺激性气体:2H++
=SO2↑+H2O,D 正确;
故选A。
【变式训练2】(2024·湖南岳阳·二模)环氧乙烷(
,简称
)是一种重要的工业原料和消毒剂。由
乙烯经电解制备
的原理示意图如下。一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率
和选择
性S 的定义分别为:
。下列说法
错误的是
A.阳极室产生
后发生的反应有
B.a 为
和
混合溶液
C.当乙烯完全消耗时,测得
,
,假设没有生成
的乙烯全部在阳极放电生成
,则
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D.制备环氧乙烷总反应为CH2=CH2+H2O
+H2
【答案】C
【详解】A.根据以上分析可知,阳极室产生Cl2,图像显示Cl2转化为HClO,所以阳极室产生Cl2后发生
的反应有
,故A 正确;
B.阴极水得电子生成氢气,其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极生成氢氧根、钾离子通过阳离子
交换膜向阴极定向移动,所以a 为KOH 和KCl 混合溶液,故B 正确;
C.设生成的EO 物质的量为amol,则转化的乙烯的物质的量为
mol,C2H4中碳元素化合价为-2 价、
EO 中碳元素化合价为-1 价,生成EO 转移电子的物质的量为2amol,此时转移电子的总物质的量为
,转化为二氧化碳的乙烯的物质的量为
,由C2H4-2CO2可知,生成的二氧
化碳的物质的量为
,C2H4中碳元素化合价为-2 价、CO2中碳元素化合价为+4 价,假设没有生成EO
的乙烯全部在阳极放电生成CO2,则
,故C 错误;
D.由以上分析可知,由乙烯电解制备EO 时,乙烯转化成EO,水放电生成氢气,所以制备环氧乙烷总反
应为CH2=CH2+H2O
H2+
,故D 正确;
故答案为:C。
考向2 考查氯水与次氯酸的性质及应用
例2(2024·湖南长沙·一模)一种白色固体可能由Na+、Ba2+、Cl-、Br-、
、
和
离子中的若干
种组成, 陶宝同学设计实验检验其组成,记录如下:
实验步骤
实验操作
实验现象
①
将固体溶于水,用pH 试纸检验
无色溶液pH=9
②
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置
产生气泡,CCl4层呈橙
色
③
向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀
HNO3
有白色沉淀产生
④
过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
下列关于固体组成的结论错误的是
A.肯定含有
和
B.至少含有
中的一种离子
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C.肯定不含Ba2+,一定含有Cl-
D.无需焰色反应即可断定溶液中含有Na+
【答案】C
【详解】A.根据以上分析可知,原溶液中一定存在
和Br-,故A 正确;
B.根据③可知原溶液中至少存在
、
中的一种离子,故B 正确;
C.根据以上分析可知,原溶液中一定不存在钡离子,由于②引入了氯离子,无法确定原溶液中是否存在
氯离子,故C 错误;
D.由于不存在钡离子,根据溶液电中性可知,溶液中一定存在唯一的阳离子钠离子,无需焰色反应,故
D 正确;
故选C。
【变式训练1】(2025·湖南·三模)下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选
项
实验操作
现象
结论
A
①将干燥的氯气通过一装有干燥的pH 试
纸的玻璃管②用一根玻璃棒蘸取新制的
氯水滴在pH 试纸上
①中玻璃管内的pH 试
纸无明显变化②中蘸
有新制氯水的pH 试纸
先变红后褪色
宜用pH 计测定新制氯水的pH,
而不宜用pH 试纸测定新制氯水
的pH
B
向盛有
溶液的试管中
滴入
溶液,振荡后再
滴入
溶液
试管中先产生白色沉
淀后有黄色沉淀
C
将金属M、Q 用导线连接并插入同一个
盛放NaOH 溶液的烧杯中
Q 表面无明显现象,
M 表面产生大量气泡
金属性:
D
用氯化铝溶液做导电性实验
电流表指针偏转
氯化铝属于离子化合物
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.新制氯水中含有强氧化性的HClO,因此无法用pH 试纸测定新制氯水的pH,宜用pH 计测
定,A 正确;
B.由于
溶液过量,过量硝酸银直接与KI 溶液生成AgI 沉淀,无法得出:
,B
错误;
C.由于烧杯中盛放的是NaOH 溶液,无法判断M、Q 的金属性强弱,如Mg 和Al,Al 能与NaOH 反应生
成H2,Mg 不反应,但是Mg 的活泼性大于Al,C 错误;
D.氯化铝为共价化合物,其为电解质,溶于水电离出氯离子和铝离子,使得溶液能够导电,D 错误;
答案选A。
【变式训练2】(2024·湖南常德·一模)
时,1 体积的水可溶解约2 体积的氯气。下列实验现象不能证
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明氯气与水发生了化学反应的是
A.试管内液面上升
B.出现白色沉淀
C.仅湿润布条褪色
D.新制氯水
【答案】A
【详解】A.由题目信息可知,氯气能溶于水,也可以使试管内液面上升,不能证明氯气和水发生了反
应,A 错误;
B.硝酸酸化的硝酸银溶液中产生白色沉淀,说明产生了氯离子,从而证明氯气和水发生了反应,B 正
确;
C.干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色,仅湿润的红布条褪色,说明产生了漂白性物质,证明氯气和水
发生了反应,C 正确;
D.新制氯水
,说明产生了氢离子,说明生成了酸性物质,证明氯气和水发生了反应,D 正确;
故选A。
考点二 氯气的制法
知识点1 氯气的实验室制法
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气
原理
MnO2+
4HCl(
浓
)
△
MnCl2+
Cl
2↑ +
2H
2O (实验室通常用该法制Cl2)
2KMnO4+
16HCl
==
=2KCl
+
2MnCl
2+
5Cl
2↑ +
8H
2O (快速制取Cl2,不需要加热)
反应原料
MnO2与浓盐酸
实验装置
发生装置
“固+液⃗Δ 气”型
净化装置
饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气
收集装置
向上排空气法或排饱和食盐水法
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尾气处理
用强碱溶液(如NaOH 溶液)吸收
验满方法
①将湿润的淀粉
KI
试纸
靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满
** 错误的表达式 **观察法:氯气是黄绿色气体
得分速记
①反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反
应停止,故盐酸中的HCl 不可能全部参加反应
②加热温度:不宜过高,以减少HCl 挥发
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气
④尾气吸收时,用NaOH 溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完
全
知识点2 氯气的工业制法
1.工业制法(电解饱和食盐水):2NaCl
+
2H
2O =====
2NaOH
+
H 2↑ +
Cl
2↑
2.电解熔融氯化钠:2NaCl(
熔融
) =====
2Na
+
Cl
2↑
考向1 考查氯气实验室制法的简单应用
例1 (2024·湖南·三模)某同学利用W 形管和V 形管安装了下面微型实验装置,进行
的制备及探究
的漂白性实验。下列说法正确的是
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明
具有漂白性
C.W 形管和V 形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液,与安全气球共同防止
逸出
【答案】D
【详解】A.
与浓盐酸生成
的反应需要加热,题图中没有加热装置,则固体粉末甲一定不是
,A 错误;
B.鲜花褪色是
溶解于鲜花的汁液中生成的
使鲜花褪色,B 错误;
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C.受气体冲击,溶液右移至玻璃泡,容积突然变大,液柱分散回落,可起到防止液体冲出的作用,但不
能防止倒吸,C 错误;
D.碱液吸收
,没有来得及吸收的
,会被气球收集,D 正确;
故选:D。
思维建模 实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,
反应停止,故盐酸中的HCl 不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl 挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,用NaOH 溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量
少,吸收不完全。
【变式训练1】(2024·湖南岳阳·二模)下列实验装置(部分夹持装置略)设计或操作能够达到实验目的的是
A.实验室制取氯气
B.制取
C.配制银氨溶液
D.石蜡油的热分解
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,常温下与浓盐酸不反应,则题给装置无法达到制取氯
气的实验目的,故A 错误;
B.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨
气,则题给装置无法达到制备氨气的实验目的,故B 错误;
C.硝酸银溶液与过量的氨水反应生成叠氮化银,无法制得银氨溶液,则题给装置无法达到制备银氨溶液
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的实验目的,故C 错误;
D.催化剂作用下,石蜡油受热分解生成的烯烃可以使试管中盛有的溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,则题
给装置能达到验证石蜡油的热分解的实验目的,故D 正确;
故选D。
【变式训练2】(2024·湖南·模拟预测)高锰酸钾是强氧化剂,用途十分广泛。
I.某化学兴趣小组拟以绿色的锰酸钾(K2MnO4)碱性溶液为主要原料在实验室制备KMnO4实验装置(固定和
加热装置已省略)如下:
已知:K2MnO4在强碱性溶液中稳定存在。
(1)装置A 中a 的优点是 ,装置C 中的试剂为 。
(2)装置B 中生成KMnO4的离子方程式为 。
(3)装置存在一处缺陷会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
Ⅱ.利用KMnO4标准溶液测定某FeC2O4晶体样品的纯度(样品中含有草酸铵(NH4)2C2O4杂质)。
步骤1:称取m g FeC2O4晶体样品并溶于稀H2SO4中,配成250mL 溶液。
步骤2:取上述溶液25.00mL,用c mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点。
步骤3:向反应后溶液中加入过量铜粉,充分反应后,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液全部收集到锥形瓶
中,加入适量稀H2SO4,再用c mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
(4)步骤2 中KMnO4溶液除与Fe2+发生反应外,还与H2C2O4发生氧化还原反应,写出其与H2C2O4反应的离
子方程式 。
(5)mgFeC2O4晶体样品的纯度为 (用含c、V 的式子表示,不必化简),若步骤1 配制溶液时在空气
中放置时间过长,则测定结果将 (填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) 平衡压强,使漏斗中液体顺利滴下 NaOH 溶液
(2)
(3)在装置A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(4)
(5)
无影响
【详解】(1)a 为恒压滴液漏斗,使用a 的优点是平衡上下压强,使漏斗中液体顺利滴下,C 的作用是尾
气处理,故其中的试剂应为NaOH 溶液;
(2)装置B 中氯气将锰酸钾氧化生成高锰酸钾,生成KMnO4 的离子方程式为Cl2+2
=2Cl-+2
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;
(3)制得的氯气中有HCl 杂质,会消耗生成的KMnO4导致KMnO4产率降低,故应在装置A、B 之间加装
盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯气中的HCl;
(4)步骤2 中KMnO4溶液除与Fe2+发生反应外,还与H2C2O4发生氧化还原反应,其与H2C2O4反应生成二
氧化碳,反应的离子方程式为2
+5H2C2O4+6H+=2Mn2++ 10CO2↑+8H2O;
(5) 结合反应2
+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 可知关系式为5FeC2O4~5H2C2O4~2
,故
m g FeC2O4晶体样品的纯度为=
;
若步骤1 配制溶液时在空气中放置时间过长,因测定的是草酸的浓度,与亚铁离子无关,故则测定结果将
无影响。
考向2 考查氯气与其他含氯化合物制备的综合
例2(2024·湖南衡阳·一模)一种制备
粗产品的工艺流程如图。已知:纯
易分解爆炸,一般用
空气稀释到体积分数为10%以下。
下列说法正确的是
A.溶解过程中可以用盐酸代替稀硫酸
B.流程中
做还原剂
C.发生器中鼓入空气的主要目的是提供氧化剂
D.吸收塔中温度不宜过低,否则会导致
产率下降
【答案】B
【详解】分析:
在稀硫酸中溶解,通入
在发生器中发生氧化还原反应,生成
和
,
通过鼓入空气,防止
浓度过高,还可以将其吹进吸收塔,根据氧化还原反应规律可知,在吸收塔中
与双氧水、氢氧化钠反应生成
和氧气,再经过一系列操作得到
粗产品。
A.
具有强氧化性,可以氧化
,则溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸,错误;
B.
与双氧水、氢氧化钠反应生成
和氧气,流程中
做还原剂,正确;
C.发生器中鼓入空气的主要目的是防止
浓度过高,因为纯
易分解爆炸,错误:
D.在吸收塔中
与双氧水、氢氧化钠反应生成
和氧气,温度过低反应速率慢,但是不一定会导
致
产率下降,错误;
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故选B。
思维建模 含氯化合物制备原料转化路径
1.氯气核心制备法
(1)实验室法:MnO2+浓盐酸(加热)→Cl2(净化顺序:饱和食盐水除HCl→浓H2SO4除水)。
(2)工业法:电解饱和食盐水→Cl2(隔膜法防NaOH 与Cl2副反应)。
2.价态跃迁规律:Cl-(电解)→Cl2→ClO-(碱吸收)→ClO3
-(热电解)→ClO2(还原氧化)。
【变式训练1】(2024·湖南娄底·调研)已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于
水、有毒,浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所
示。
下列说法正确的是
A.实验中通入CO2气体的速率应尽可能慢
B.装置乙中应使用热水浴,以加快反应速率
C.为配制分液漏斗中的混合液,应将甲醇溶液倒入浓硫酸中搅拌
D.若装置甲烧瓶内氧化产物为HCOOH,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4 1∶
【答案】D
【详解】A.实验中通入CO2气体的目的是将ClO2稀释,防止其浓度过大引起爆炸,故通入CO2的速率不
能太慢,A 错误;
B.由题干信息可知,ClO2的沸点为9.9℃,若装置乙中使用热水浴,将加快ClO2的挥发而造成损失,故
装置乙应使用冷水浴或者冰水浴,B 错误;
C.由于甲醇溶液的密度小于浓硫酸的密度,浓硫酸稀释过程放出大量的热,故为配制分液漏斗中的混合
液,应将浓硫酸倒入甲醇溶液中搅拌,C 错误;
D.已知甲装置烧瓶中是用CH3OH 和NaClO3在浓硫酸作用下反应制得ClO2,若装置甲烧瓶内氧化产物为
HCOOH,则反应原理为:CH3OH+4NaClO3+4H2SO4(浓)=4ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O,故若装置甲烧
瓶内氧化产物为HCOOH 时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4 1∶,D 正确;
故选D。
【变式训练2】(2024·湖南益阳·联考)二氧化氯(
)是一种高效消毒灭菌剂,目前使用较为广泛的
制备方法是用
与
在催化剂、60℃时,发生反应得到
,反应中
被氧化为
HCOOH。实验装置如图(夹持装置及加热装置略)。已知:
的浓度较大时易分解爆炸,一般用
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或空气稀释到10%以下。下列说法错误的是
A.装置b 的作用是冷凝回流甲醇和导气
B.NaOH 溶液主要用于停止反应,并吸收多余的
C.恒压滴液漏斗中的玻璃管能平衡压强,有利于甲醇滴下
D.草酸被氯化会生成
,所以不能用草酸的甲醇溶液代替甲醇
【答案】D
【详解】A.装置b 为球形冷凝管,起到冷凝回流甲醇和导气的作用,A 项正确;
B.制备
需在酸性条件下进行,所以NaOH 溶液主要用于停止反应,并吸收多余的
,B 项正确;
C.恒压滴液漏斗中的玻璃管能平衡压强,使漏斗内外压强相等,有利于甲醇滴下,C 项正确;
D.由已知信息知,
的浓度较大时易分解爆炸,一般用
或空气稀释到10%以下,所以可以用草酸
的甲醇溶液代替甲醇,D 项错误;
故选:D。
考点三 卤素的性质及X-的检验
知识点1 卤素单质性质的相似性和递变性
1.卤族元素原子结构的相似性和递变性
元素名称
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子序数
9
17
35
53
原
子
结
构
原子结构示意图
周期表中的位置
第VIIA族
相似性
最外层电子数都是7,容易得到一个电子
递变性 (F
I)
电子层数逐渐增多,原子半径和离子半径逐渐增大:F<Cl<Br<I
元
素
相似性
** 错误的表达式 **单质均为双原子分子
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性
质
** 错误的表达式 **主要化合价为—1 价,最高正价为+7 价(氟无正价)
** 错误的表达式 **具有强氧化性
递变性 (从F
I)
** 错误的表达式 **元素的非金属性逐渐减弱:F>Cl>Br>I
** 错误的表达式 **单质的氧化性逐渐减弱:F2>
Cl
2>
Br
2>
I 2
** 错误的表达式 **卤离子还原性逐渐增强:F - <
Cl
- <
Br
- <
I -
** 错误的表达式 **气态氢化物的稳定性逐渐减弱:HF
>
HCl
>
HBr
>
HI
** 错误的表达式 **最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱:HClO4>
HBrO4>
HIO
4
HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸
递变性的原因
随着原子核外电子层数增多,原子半径依次增大,原子核对最外层电子的
引力逐渐减小,卤素原子得电子的能力逐渐减弱,卤素单质的氧化性逐渐
减弱,非金属性逐渐减弱
2.卤族元素物理性质的相似性和递变性
卤素单质
颜色和状态
密度
熔点/℃
沸点/℃
F2
淡黄绿色气体
1.69 g·L-1(15 ℃)
-219.6
-188.1
Cl2
黄绿色气体
3.214 g·L-1(0 ℃)
-101
-34.6
Br2
深红棕色液体
3.119 g·cm-3(20 ℃)
-7.2
58.78
I2
紫黑色固体
4.93 g·cm-3
113.5
184.4
(1)相似性:都有颜色,有毒,在水中溶解度不大,易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂
(2)递变性:从F2到I2,单质颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,在水中的溶解度逐渐减小
得分速记
溴水为橙黄色,溴在有机溶剂(CCl4)中是橙红色;碘水为棕黄色,碘在有机溶剂(苯)中是紫红色
3.卤素单质的化学性质——与Cl2相似
(1)卤素单质与H2反应
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
暗处
H2+F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2+Cl2========2HCl
较稳定
Br2
加热
H2+Br2=====2HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2+I2
2HI
不稳定
结论
(从F
I)
①与H2反应的难易程度:越来越困难
②生成气态氢化物的稳定性:依次减弱
③与H2反应所需要的条件:逐渐升高
** 错误的表达式 **与H2反应剧烈程度:逐渐减弱
** 错误的表达式 **气态氢化物的还原性:HF
<
HCl
<
HBr
<
HI
(2)卤素单质间的置换反应
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2 2KI+Br2===2KBr+I2 2KI+Cl2===2KCl+I2
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①卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>
Br
2>
I 2
②卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I - >
Br
- >
Cl
-
(3) 卤素单质与金属反应:F2和所有金属都能反应;Cl2和绝大多数金属反应;Br2和较活泼金属反应;I2只
和活泼金属反应
2Na+X2=====2NaX (X=F、Cl、Br、I)
2Fe+3Cl2=====2FeCl3 2Fe+3Br2=====2FeBr3 Fe+I2===FeI2 (碘水生烟)
(4) 卤素单质与水反应:X2+
H 2O ==
=HX
+
HXO
(X 为Cl、Br、I)
2F2+2H2O===4HF+O2
Cl2+H2O
HCl+HClO
Br2+H2O
HBr+HBrO
(5)卤素单质与碱反应:2NaOH
+
X 2==
=NaX
+
NaXO
+
H 2O (X=Cl、Br、I)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O
I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O (也可生成NaI 和NaIO3)
(6)卤素单质与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S 等还原性物质反应
①与Fe2+反应:2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+
I2不能与Fe2+反应 (但I-与Fe3可以反应:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+)
②与SO2、Na2SO3反应: SO
2+
X 2+
2H
2O ==
=2HX+H
2SO4 (X=Cl、Br、I)
SO+X2+H2O===SO+2X-+2H+ (X=Cl、Br、I)
③与Na2S 反应:X2+
S 2 - ==
=2X
- +
S↓
(X=Cl、Br、I)
知识点2 卤素离子的检验方法
1.AgNO3溶液——沉淀法
未知液
AgNO
滴加
3溶液和稀硝酸
生成
Cl
白色沉淀,表明含有
Br
淡黄色沉淀,表明含有
I
黄色沉淀,表明含有
-
-
-
2.置换——萃取法
未知液
加入适量新制饱和氯水
CCl
加入
4(
)
下层
(
)
或汽油上层,振荡
有机层呈
Br
橙红色,表明含有
I
紫红色,表明含有
-
-
3.氧化——淀粉法检验I-
未知液
加入适量新制饱和氯水
振荡
淀粉溶液
振荡
I
蓝色溶液,表明含有
−
考向1 考查卤素的性质
例1 (2024·湖南邵阳·三模)利用
酸性溶液与
的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为
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指示剂,不停振荡锥形瓶,反应原理:①
;②
。
下列说法错误的是
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是
C.依据类比思维:可用
替代
完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为
【答案】C
【详解】A.由于淀粉为指示剂,碘单质先通过反应①生成,然后通过反应②消耗又生成反应①的反应物
HIO3,两个反应不断重复发生,故实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现,A 正确;
B.反应①中HIO3的碘元素得电子生成I2,是氧化剂,B 正确;
C.氯气不会使淀粉变蓝,且氯气在水中溶解度较小,生成后可能扩散,还会与水反应,不能用
替
代
完成该实验,C 错误;
D.反应①和反应②相加可得,“碘钟实验”的总反应为2H2O2=O2↑ +2H2O,D 正确;
故本题选C。
思维建模 卤素性质三维模型
1.物理性质递变规律
(1)单质状态:F2/Cl2(气态)→Br2(液态)→I2(固态),颜色逐渐加深(黄绿→紫黑)。
(2)熔沸点:随原子序数增大而升高(范德华力增强)。
2.化学性质核心
(1)氧化性:F2>Cl2>Br2>I2(与H2反应剧烈程度递减)。
(2)歧化反应:Cl2+H2O
HCl+HClO
⇌
(中性/碱性环境促进)。
3.特性反应:
(1)HF 腐蚀玻璃(SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O)。
(2)AgX 光敏性(AgBr 用于胶片感光)。
(3)化合物特性
①氢卤酸酸性:HF(弱酸)<HCl<HBr<HI(氢键影响)。
②含氧酸稳定性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4(氧化性相反)。
【变式训练1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)部分含F 或Cl 物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列
说法正确的是
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A.a 一定能与
反应生成相应的b 和d
B.若存在
的转化,则e 的水溶液一定呈中性
C.若b 存在分子间氢键,则其沸点一定高于同周期其他元素的氢化物
D.若c 可用作自来水消毒剂,则f 或g 均能与b 的浓溶液反应制得a
【答案】D
【详解】A.F 没有正价,不能与水反应生成正价化合物d,故A 错误;
B.
能与水反应生成HF 和
,HF 与NaOH 反应生成NaF,NaF 水解成碱性,水溶液呈碱性,故B 错
误;
C.HF 存在分子间氢键,但其沸点也不会高于碳原子数较多的烃类物质,故C 错误;
D.
可用作自来水消毒剂,c 为
时,a 为氯气,氯气可以由次氯酸盐或氯酸盐与浓盐酸反应制
得,故D 正确;
故选:D。
【变式训练2】(2024·湖南长沙·一模)溴化铝常用作催化剂和溴化剂,沸点为
,易潮解。实验室制
备少量
的装置(夹持、加热和尾气处理装置略去)和步骤如下(操作
、
、
均是对止水夹的控制):
①按如图所示安装仪器,检查气密性,添加药品。
②进行操作
,由
口通入一段时间
后,进行操作
。
③将液溴滴入中充分反应。
④进行操作
,由
口通入
,控制温度为
加热,由接收产品。
下列说法错误的是
A.实验所用铝粉和液溴均需事先干燥
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B.步骤④通入
有利于提高产品产率
C.中产品可由氨水通过沉淀法测定纯度
D.操作
为打开
、关闭
,操作
为关闭
【答案】D
【详解】A.溴化铝易潮解,故实验所用铝粉和液溴均需事先干燥,A 说法正确;
B.步骤④通入
可将残留在装置中的产品充分吹入接收器中,有利于提高产品产率,B 说法正确;
C.称取一定量
,与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀、过滤、洗涤、干燥、称量,可通过沉淀质量计
算
的质量、进一步计算纯度,C 说法正确;
D.由实验原理和操作目的可知、操作
为打开
、
,从
口通入一段时间
以排尽装置中的空气、
操作
为关闭
,三颈烧瓶中发生制备产品
的反应、充分反应后,操作
为打开
、
,蒸馏并
用e 接收产品,D 说法错误;
故选D。
考向2 考查卤素离子的检验
例2(2024·湖南衡阳·一模)下列各组离子在指定环境中能大量共存的是
A.0.1mol/L 的NaOH 溶液:Cl-、Ba2+、K+、NO
B.0.1mol/L 的AlCl3溶液:Mg2+、K+、AlO 、Cl-
C.0.1mol/L 的FeCl2溶液:Na+、K+、SO
、ClO-
D.0.1mol/L 的HI 溶液:NO 、Cl-、Na+、MnO
【答案】A
【详解】A.0.1mol/L 的NaOH 溶液中Cl-、Ba2+、K+、NO 之间不反应,且与氢氧化钠也不反应,可以大
量共存,A 符合;
B.0.1mol/L 的AlCl3溶液中AlO 与铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,B 不符
合;
C.0.1mol/L 的FeCl2溶液中亚铁离子被ClO-氧化,不能大量共存,C 不符合;
D.0.1mol/L 的HI 溶液中,NO 、MnO 均能与氧化碘离子,且氯离子能被MnO 氧化,不能大量共存,
D 不符合;
答案选A。
【变式训练1】(2024·湖南娄底·调研)下列离子方程式正确的是
A.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,其二级电离方程式为:
+H2O⇌
+
OH-
B.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合:
+
+H2O=Al(OH)3↓+CO2↑
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C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI 溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D.Na2S2O3溶液与HClO 溶液反应:2H++
=S↓+SO2↑+H2O
【答案】A
【详解】A.氨的电离方程式为:
,联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式
与氨相似,其二级电离方程式为:
+H2O⇌
+OH-,A 正确;
B.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子:
+
+H2O=Al(OH)3↓+
,B 错误;
C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI 溶液,铁离子、硝酸根离子完全和碘离子反应生成亚铁离子和一氧化
氮、碘单质:
,C 错误;
D.次氯酸具有强氧化性且为弱酸,不能拆;Na2S2O3溶液与HClO 溶液反应氧化还原反应生成硫酸根离子
和氯离子:
,D 错误;
故选A。
【变式训练2】(2024·湖南益阳·联考)常温下,c(H+)=0.1mol/L 的某溶液中可能含有Na+、 Fe3+、 Fe2+、
I-、Cl-、
中的某几种离子,现取100mL 该溶液进行如图所示实验:
已知氧化性Fe3+>I2,根据实验结果,判断下列说法正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.一定存在Fe2+、I-、Cl-
C.一定不存在
,可能存在Na+和Cl-
D.该溶液中一定存在Fe2+、I-,可能含Cl-
【答案】B
【详解】A.通过分析可知,溶液中一定不含Fe3+,A 错误;
B .通过分析可知,一定存在Fe2+、I-、Cl-,B 正确;
C. 通过分析可知,原溶液中一定不含
;原溶液中一定还含有Cl-,且当
,溶液中不含
Na+,当
,溶液中一定有Na+,C 项错误;
D.通过分析可知,溶液中一定含有Cl-,且
,D 错误;
答案选B。
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1.(2025·重庆·高考真题)下列有关离子反应错误的是
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B.
加入水中:
C.
通入水中:
D.
通入NaBr 溶液中:
【答案】A
【详解】A.亚硫酸氢钠(NaHSO3)溶液中滴加石灰水时,HSO 不能拆开写,先与OH-反应生成SO
和
水,生成的亚硫酸根再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,产物应该有水,A 方程式错误;
B.Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,符合反应实际(生成NaOH 和O2),B
离子方程式正确;
C.NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3
-+NO,与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO 一
致,C 方程式正确;
D.Cl2与NaBr 溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合氧化还原反应规律(Cl2氧化Br-为Br2),D
方程式正确;
故选A。
2.(2025·广东·高考真题)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与
可生成蓝色物质
KSCN 溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气
体
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关
系错误,A 不符合题意;
B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B 符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN 用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C 不符
合题意;
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D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D 不符合题意;
故选B。
3.(2024·福建·高考真题)多卤离子
在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.
可分解为
和
【答案】B
【详解】A.已知电负性
,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致
比
更容易断裂,所
以电离程度
>
,
,A 正确;
B.每个碘离子可以与一个碘分子结合,形成
,这个过程中,
离子能够离解成碘和碘离子,形成平衡
反应:
,所以溶液中存在
的电离平衡,此变化不是氧化还原反应,
、
中碘元素是
价,氯元素是
价,
和
中,碘元素是
价,溴元素是
价;三个变化过
程中,各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,B 错误;
C.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此氯的电负性大于溴的电负性,形成共价键的两元素之间
的电负性的差值越大,则键的极性越强,因此共价键极性的大小关系为
,C 正确;
D.已知电负性
,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致
容易断裂产生为
和
,D 正确;
故答案选B。
4.(2021·湖南·高考真题)
常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步
反应为
。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)
时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的
制备漂白粉
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D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中
的存在
【答案】A
【详解】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0 价升高至KH(IO3)2中+5 价,每个碘原子升高5 价,即6I2
60e-,又因方程式中6I2
3Cl2,故3Cl2
60e-,即Cl2
20e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2
时,反应中应转移20 mol e-,A 错误;
B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式
的计量系数可知,11KClO3
6I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B 正确;
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C 正确;
D.食盐中
可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应
生成I2,I2再
与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中
的存在,D 正确。
故选A。
5.(2021·湖南·高考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验溶液中
是否被氧
化
取少量待测液,滴加
溶液,观察溶液颜色变
化
B
净化实验室制备的
气体依次通过盛有饱和
溶液、浓
的洗气
瓶
C
测定
溶液的pH
将待测液滴在湿润的pH 试纸上,与标准比色卡对照
D
工业酒精制备无水乙醇
工业酒精中加生石灰,蒸馏
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.若Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+能与SCN-生成Fe(SCN)3,溶液变成血红色,能达到实验目的,故A
不符合题意;
B.实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气,先用饱和食盐水除去混有的氯化氢,再通过浓硫酸的洗气瓶
干燥,能达到实验目的,故B 不符合题意;
C.用pH 试纸测定NaOH 溶液的pH 不能润湿pH 试纸,否则会因浓度减小,而影响测定结果,不能达到
实验目的,故C 符合题意;
D.制取无水酒精时,通常把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸馏,能达到实验目的,故D 不符合题
意。
答案选C。
6.(2025·河北·高考真题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢
碘酸。
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步骤如下:
ⅰ.在A 中加入
和
,快速搅拌,打开
通入
,反应完成后,关闭
,静置、过滤
得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B 中,打开
通入
,接通冷凝水,加热保持微沸,直至
除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C 中收集沸点为
间的馏分,得到117mL 氢碘酸(密度为
,HI 质量
分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A 的名称: ,通入
发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因 (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入
,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序: 。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
【答案】(1) 圆底烧瓶 I2+H2S=S+2HI
(2)c
(3)
(4)NaOH
(5)先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)
(7)密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【详解】(1)仪器A 的名称为圆底烧瓶;I2的氧化性比S 强,通入
发生反应的化学方程式为
I2+H2S=S↓+2HI;
(2)I2在水中的溶解度较小,生成的S 可能包裹在其表面阻止反应的继续进行,故步骤ⅰ中快速搅拌的目
的是防止固体产物包覆碘,选c;
(3)I2和I-会发生反应:
,步骤ⅰ中随着反应的进行,生成的HI 电离出的I-与I2反应促进I2的
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溶解,本空答案为
;
(4)步骤ⅱ中的尾气为
,有毒,是酸性气体,常用NaOH 溶液吸收;
(5)为确保蒸馏装置内的HI 全部进入C 中,步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序为:先停止加热,再通
一段时间的N2后关闭K2;
(6)127gI2的物质的量为0.5mol,n 理论(HI)=2×0.5mol=1mol,m 理论(HI)=1mol×128g/mol=128g、m 实际(HI)=
,故HI 的产率=
=
;
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处。
7.(2021·北京·高考真题)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原
性的变化规律。已知:
。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A 中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是 。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应: 。
③根据电极反应式,分析A 中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低, 。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作
试剂
产物
I
较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a 是 ,b 是 。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr 和KI 溶液,能
与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ,从原子结构角度说明理由 。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验
证实了推测,该化合物是 。
(4)Ag 分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag 只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因:
。
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(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。
【答案】(1) MnO2+4H+ +2Cl-
Mn2++Cl2↑ + 2H2O 2Cl--2e- =Cl2↑ Cl-还原性减弱或Cl2 的氧
化性增强 KCl 固体(或浓/饱和溶液) MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
(2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I 位于第VIIA 族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,
得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
(3)AgNO3 或Ag2SO4
(4)比较AgX 的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag 还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++
H2↑反应得以发生
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)
的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
【详解】(1)①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl-
Mn2++Cl2↑ + 2H2O;②氧
化反应是元素化合价升高,故氧化反应为:2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或
者产生了氧化性更强的氧化剂,故答案为:Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的
角度再结合实验II 的现象分析,试剂a 可以是KCl 固体(或浓/饱和溶液);结合实验III 的显现是没有氯气,
且实验III 也加入了试剂a,那一定是试剂b 影响了实验III 的现象,再结合原因i 可知试剂b 是MnSO4固体
(或浓/饱和溶液);
(2)非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是KCl>KBr>KI;其原
因是Cl、Br、I 位于第VIIA 族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,
阴离子的还原性逐渐增强;
(3)根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,那么如果进一步降低Cl-浓度降低则
可以导致可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,故答案为:AgNO3 或Ag2SO4;
(4)若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生,根据本题的提示可以降低Ag+浓度,对比AgX 的溶解度,AgI
溶解度最小,故Ag 只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较AgX 的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=
AgI↓使得Ag 还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生;
(5)通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,浓度越大氧化性或者还原性越强,
故答案为:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂
(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
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